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《植物病害生物防治菌的改良技术及产业化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第19卷 第6期山东科学Vol.19No.62006年12月SHANDONGSCIENCEDec.2006文章编号:100224026(2006)0620035205植物病害生物防治菌的改良技术及产业化11,2,33黄玉杰,杨合同(1.山东省科学院中日友好生物技术研究中心,山东省应用微生物重点实验室,山东济南250014;2.山东理工大学生命科学学院,山东淄博255049;3.山东省科学院生物研究所,山东济南250014)摘要:介绍了植病生防菌的遗传改良技术,通过诱变育种、杂交育种及基因工程技术增强生防菌的抗菌活性和扩大防治对象,使改良后的生防菌较传统
2、的生物杀菌剂具有更高的生防效率和更强的市场竞争力,这些改良技术的研究需要现代生物科学、分子生物学等多学科的结合。对生防菌的产业化研究作了综述,分析了生防菌产业化研究现状及实现产业化的关键技术指出了生防菌产业化的市场开发需要国家的支持,科研单位和企业等各方面的合作。关键词:生防菌;改良技术;生物防治;产业化中图分类号:Q939.96文献标识码:A使用化学杀菌剂是目前防治农作物病害的主要手段,频繁使用化学杀菌剂使植物病原菌产生了抗药性,不仅不能有效地控制病害,还增加了环境污染。以生防菌为基础的生物杀菌剂虽然目前在整个世界植物保[1]护市场中所占的分量不到0
3、.1%,但已受到各行业的广泛重视,成为当前世界农业研究的热点与重点。生防菌的研究开发必须以现有野生菌为基础,要获得能够有效防治农业中重要病害的生防菌,就要对现有生防菌进行改良。通过改良获得的工程菌较传统的生防菌优势明显,如杀菌谱更宽、毒力提高、抗紫外线、田间药效长、虫病兼治、生物防治效率高等。这种改良后的产品较传统的生物杀菌剂将具有更高的生防效率和更强TM的市场竞争力。例如世界上第一个商品化的遗传工程杀菌剂商品NOGALL,是通过K84菌株的遗传改造获[2]得的。本文将对植病生防菌的遗传改良技术及产业化作一综述。1 植病生防菌的改良技术对生防菌进行改良
4、的目的是要增强生防菌的抗菌活性和扩大防治对象等。这些改良技术主要包括诱变育种、杂交育种及基因工程技术等。1.1 诱变育种诱变育种是通过人工方法处理微生物,使之发生突变,运用合理的筛选程序和方法,把适合人类需要的优良菌株选育出来的过程。它是国内外提高菌种产量、性能的主要手段。人工诱变与自发突变相比可大大提高微生物的突变率,使人们可以简便、快速地筛选出各种类型的突变株,应用于生产和研究。诱变主要包[3]括化学诱变和物理诱变。Ahamad和Baker用Trichodermaharzianum通过亚硝基胍诱变得到了苯菌灵抗性菌株,其中两株的纤维素酶产生能力明显
5、高于野生型菌株,其根际定殖能力显著改善,他们推断纤维素酶活性的提高与木霉菌根际定殖能力的强弱有相关性。紫外线诱变相对于化学诱变来说是一种比较简便而又可靠收稿日期:2006208212作者简介:黄玉杰(1977-),女,助理研究员,硕士,主要从事生物农药研究工作。3通讯作者,E2mail:yanght@keylab.net36山 东 科 学 2006年[4]的方法。1983年Papavizas等以对苯菌灵的敏感性为标记,用紫外线对木霉菌进行了诱变,得到了对苯菌灵等MBC类杀菌剂有抗性的菌株,从而用木霉菌和MBC类杀菌剂
6、制成了复合制剂。在诱变过程中,不同筛[5]选标记得到的突变株具有不同的效力。杨合同等通过对绿色木霉菌的紫外线诱变处理,根据不同的筛选标记,得到了两个突变株LR和LRR,LR寄生能力强,产孢量大,分枝多,并且可以在低温条件下正常生长;LRR则对多菌灵表现出一定的抗性。棉花病害防治试验表明,两个突变株对立枯病,枯萎病和黄萎病的表现不同。对于立枯病的防治,LRR的效果比野生型菌株LTR22略有提高,而LR的防治效果完全丧失;对于枯萎病和黄萎病,LR防治效果明显提高,而LRR的提高幅度相对较小。可见,虽然紫外线诱变可以得到优良的突变株,但对于不同的病害来说,筛
7、选标记不能雷同,以防止防病效果的丧失,如同LR对立枯病的情况一样。因此,如何在突变体中选择优良菌株,确定合适的筛选标记是非常重要的。通过诱变育种还可以提高抗生素产量,如芽孢杆菌ATCC815spoOA和abrB双突变后,Tyrocidine生物合成变成组成性表达,产物浓度是野[6]生菌株的8倍。1.2 杂交育种杂交育种是将两个基因型不同的菌株经细胞的互相联结、细胞核融合,随后细胞核进行减数分裂,遗传性状会出现分离和重新组合的现象,产生具有各种新性状的重组体,然后经分离和筛选,获得符合要求的生产菌株。尽管一些优良菌种的选育主要是采用诱变育种的方法,但是某
8、一菌株长期使用诱变剂处理后,其生活能力一般逐渐下降,如生长周期延长、孢子量减少、代谢减慢、产量
